山東省引黃濟(jì)青工程棘洪灘水庫配套水廠是山東省引黃濟(jì)青工程管理局青島分局2004年度“211”重點(diǎn)工程之一，是為進(jìn)一步促進(jìn)棘洪灘水庫周邊城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展而建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目。該水廠設(shè)計(jì)規(guī)模為日供水量4萬立方，其主要建筑物有：一級(jí)泵房、斜管沉淀池（緩建）、V型濾池、清水池、二級(jí)泵房及加藥加氯間等，水處理工藝較先進(jìn)。

　　2  水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)組成

　　該水廠自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)為監(jiān)控中心與HOLLiAS-PLC構(gòu)成的集散型工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其中監(jiān)控中心由一個(gè)工程師站、兩個(gè)操作員站組成，兩個(gè)操作員站同時(shí)又作為一主一從服務(wù)器用來存儲(chǔ)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)；PLC系統(tǒng)由三個(gè)PLC主控制站、八個(gè)子PLC控制站及一個(gè)遠(yuǎn)程I/O站等單元組成，其中，三個(gè)PLC主控制站與監(jiān)控中心之間由光纖環(huán)網(wǎng)交換機(jī)組成環(huán)網(wǎng)，以提高網(wǎng)絡(luò)可靠性，各控制站與其子站間由PROFIBUS DP現(xiàn)場(chǎng)總線組成現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。水廠自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖如圖1所示。

　　3  水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能

　　該水廠設(shè)計(jì)采用三種控制方式，即監(jiān)控中心遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)場(chǎng)PLC控制、設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制等，其優(yōu)先級(jí)別分別為：現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制最高，其次為現(xiàn)場(chǎng)PLC控制，最低為監(jiān)控中心遠(yuǎn)程控制。各自動(dòng)控制單元實(shí)現(xiàn)的功能分別是：

圖1  水廠自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖

　　3.1  一級(jí)泵房控制站（2#RI/O）

　　采用HOLLiAS-PLC FM214-2BP02 CPU模塊，是加氯加藥控制站的DP從站，主要實(shí)現(xiàn)的功能有：采集取水電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)蝶閥及現(xiàn)場(chǎng)儀表的狀態(tài)信號(hào)及數(shù)據(jù)信號(hào)并對(duì)以上設(shè)備發(fā)送控制信號(hào)，通過預(yù)裝PID調(diào)節(jié)程序自動(dòng)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率和電動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥的開度。

　　3.2  加藥加氯間PLC（1#PLC）站

　　采用HOLLiAS-PLC FM214-2BT02 CPU模塊，是一級(jí)泵房控制站的DP主站，主要實(shí)現(xiàn)的功能有：采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和儀表的狀態(tài)信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)，并對(duì)其發(fā)送控制信號(hào)，通過自動(dòng)控制程序實(shí)現(xiàn)加氯和加藥設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行控制：根據(jù)原水流量自動(dòng)控制加礬量和前加氯量；根據(jù)濾后水余氯反饋信號(hào)控制后加氯投加量。

　　3.3  濾池主站（3#PLC0）

　　采用HOLLiAS-PLC FM214-2BT02 CPU模塊，是V型濾池的控制主站，主要實(shí)現(xiàn)的功能有：作為主控制器與三個(gè)子控制站聯(lián)系，監(jiān)控6個(gè)濾池及反沖洗系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，控制根據(jù)該水廠實(shí)際供水情況，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)濾池的恒水位過濾（正常工作狀態(tài)），并實(shí)現(xiàn)對(duì)濾池的自動(dòng)、定時(shí)或強(qiáng)制反沖洗三種控制方式。

　　3.4  1#～6#濾格（3#PLC1～3#PLC3）從站

　　采用HOLLiAS-PLC FM115-6BL21 CPU模塊，是V型濾池的控制從站，主要實(shí)現(xiàn)的功能有：根據(jù)該水廠生產(chǎn)的實(shí)際情況，進(jìn)行濾池的恒水位過濾（正常工作狀態(tài)），并可實(shí)現(xiàn)濾池的自動(dòng)、定時(shí)或強(qiáng)制反沖洗控制；根據(jù)濾池水位，通過預(yù)裝PID調(diào)節(jié)程序調(diào)節(jié)清水閥的開啟度，實(shí)現(xiàn)濾池恒水位過濾；根據(jù)濾池水頭損失和過濾周期，與設(shè)定值相比較，達(dá)到?jīng)_洗條件時(shí)向3#PLC0發(fā)出“請(qǐng)求沖洗”信號(hào)，得到允許后，自動(dòng)完成本格濾池的反沖洗。

　　3.5  二級(jí)泵房（4#PLC）站

　　采用HOLLiAS-PLC FM214-2BT02 CPU模塊，是二級(jí)泵房控制主站，與五個(gè)子控制站組成現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)的功能有：采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和儀表的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)信號(hào)，并根據(jù)用戶實(shí)際的用水情況，通過預(yù)裝PID調(diào)節(jié)程序自動(dòng)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率，達(dá)到恒壓供水的目的；根據(jù)出水總管實(shí)際壓力自動(dòng)開啟或關(guān)閉水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)，并通過預(yù)裝PID調(diào)節(jié)程序調(diào)節(jié)2#或3#電機(jī)變頻器的運(yùn)行頻率，達(dá)到恒壓供水的目的。

　　3.6  監(jiān)控中心

　　該水廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用SmartPro3.1.2系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供了友好的人機(jī)界面，具備如下功能：

　　(1)  實(shí)現(xiàn)了工藝流程監(jiān)控

　　該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了水廠整體工藝流程、各主要工藝設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、過程控制及各生產(chǎn)環(huán)節(jié)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與顯示，主要畫面有：全廠工藝流程圖、一級(jí)泵房工藝流程圖、濾池工藝流程圖、二級(jí)泵房工藝流程圖、加藥加氯間工藝流程圖及在線儀表實(shí)時(shí)參數(shù)顯示表、生產(chǎn)數(shù)據(jù)歷史趨勢(shì)圖等。實(shí)現(xiàn)的工藝生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控功能有：所有被監(jiān)控制設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、啟停控制、設(shè)備與設(shè)備之間的連鎖控制、工藝參數(shù)的PID設(shè)定以控制設(shè)備開啟度，以及設(shè)備溫度、電流、壓力、液位、流量等參數(shù)的顯示、報(bào)警、記錄、趨勢(shì)以及累積量計(jì)算等。

　　報(bào)表打印所有受控設(shè)備的工作情況、工作狀態(tài)，儀表測(cè)點(diǎn)設(shè)備的溫度、流量、壓力、液位等參數(shù)的定時(shí)記錄打印，以及各種管理報(bào)表、班報(bào)表、日?qǐng)?bào)表。

　　(2)  系統(tǒng)的安全管理

　　對(duì)重要設(shè)備的操作、重要參數(shù)的修改均會(huì)自動(dòng)記錄，包括登錄的操作員、對(duì)設(shè)備進(jìn)行的操作